軸方向の局所検出が可能な直接光学ナノ顕微鏡法

エバネッセント光励起は、光を閉じ込めてバックグラウンドノイズを減らす目的で、超解像度蛍光顕微鏡法に広く用いられている。今回我々は、発光という観点からエバネッセント光を活用する方法を提示する。蛍光団が高屈折率媒質の近傍に存在すると、その近接場成分が光に変換され、臨界角を超えて伝搬する。このいわゆる超臨界角蛍光は、高開口数対物レンズを用いて捉えることができ、これを利用して、ナノメートルの精度で蛍光団の軸方向の位置を決定できる。我々は、直接確率論的光学再構成顕微鏡法（dSTORM）と専用の超臨界角蛍光発光検出法を組み合わせた新しい三次元ナノ顕微鏡法を提示している。我々は、軸方向の局所検出が可能な直接光学ナノ顕微鏡法（DONALD）を用いて、カバーガラスから真上に軸方向に約150 nmまでの範囲内で、20 nmという等方的な三次元位置決定精度が一般的に得られることを実証している。